Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Circular to linear array mapping using calibration data.

Circular to linear array mapping using calibration data. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Hyberg Per
Ort: Linköping
Sidor: 23
Utgivningsår: 2000
Publiceringsdatum: 2000-12-14
Rapportnummer: (FOA-R--00-01782-616)
Nyckelord gruppantenner, högupplösning, riktningsestimering, underrumsmetoder, kortvågspejling, array signal processing, direction finding, superresolution, curkular arrays, subspace methods, E7018, 11, 75
Sammanfattning För signalspaning och riktningsbestämning på kortvåg innebär superupplösning stora fördelar. Förutom bättre bäringsnoggrannhet och möjlighet till elevationsupplösning kan även automatisk självkalibrering tänkas, något som medger ett snabbt upprättande av pejlsystemet under improviserade förhållanden. Effektiva högupplösande riktningsbestämningsalgoritmer är kända för linjära antennarrayer men mycket få för cirkulära. De som finns har begränsningar i bandbredd och kräver minst 16 antennelement, något som påverkar systemkostnaden. Efter att först presentera en kort bakgrund beskriver denna rapport en teknik med avbildning i minstakvadratmening från utsignalvektorn från en cirkulär array till motsvarande utsignalvektor hos en tänkt linjär uniform array. Genom denna transformation kan snabba algoritmer avsedda för linjära arrayer användas trots att den verkliga arrayen är cirkulär. Transformationsmatrisen beräknas från ett relativt finmaskigt nät av kalibreringsdata som bör vara finare än 4 grader om 8 antennelement används. För runtomtäckning kräver tekniken en indelning i 30 grader-sektorer där en transformationsmatris beräknas för varje sektor. Simuleringar visar att felvariansen till följd av transformationen då blir mindre än 0.1 grad. Övriga fördelar med den föreslagna tekniken är: Datareduktion med bibehållen Cramér-Rao -gräns, samtidig kalibrering och avbildning från en randomiserad array för att utöka systemets bandbredd. Avsikten är att implementera den beskrivna beräkningsproceduren i ett 8 elements cirkulärt pejlsystem i kortvågsområdet (SESAM). Den nyligen utvecklade bäringsbestämningsalgoritmen "Generalized Weighted Subspace Fitting", GWSF, används i något modifierad form, för att beräkna de infallande signalernas bäringar.
Abstract For surveillance and direction finding at HF angular super-resolution techniques can mean significant advantages. Aside from better azimuthal accuracy, elevation resolution and self-calibration are also at hand. Efficient closed form super-resolution algorithms do exist for linear antenna arrays, but unfortunately very few for the (needed) circular ones. After giving a short background, this paper describes a least square mapping technique whereby a circular array manifold is mapped onto that of an imaginary linear one so that the existing fast algorithms can be used. The transformation matrix is formed from a relatively dense grid of calibration data. It is found that segmenting the circular array into 30 degrees sectors gives sufficiently small mapping errors, around 0.1 degree. Other advantages with the proposed mapping technique is: Reduction of data while retaining the Cramér-Rao bound, incorporation of calibration in the mapping process, and extension of the bandwidth by mapping from randomized arrays onto uniform ones. The described technique is currently being implemented in an 8 element 3-30 MHz circular array. The recently developed Generalized Weighted Subspace Fitting algorithm, GWSF, is used to determine the directions of arrival from the mapped data.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182